光立方课程设计
01学期项目设计报告-光立方
01学期项目设计报告-光立方学期项目设计报告完成日期：2013年12月17日名目1 摘要42 绪论43 光立方项目方案53.1 硬件：53.2 光立方的点阵部分，步骤：63.3 焊接注意事项：6焊好的led点阵插到PCB板上用上位机led全亮指令，测试。
6 3.4 软件：63.5 整体框图64 系统硬件74.1 C PU：74.2 L ED灯： 74.3 P CB板： 74.4 A rduion板：84.5 A rduino uno R3板：84.6 缩小版uno操纵模块：错误!未定义书签。
4.7 通信协议模块：85 系统软件设计95.2 l ed edit 操纵软件: 95.3 l ed gameserver 游戏操纵软件: 95.4 a rduino 编程软件：96 整体性测试及所遇咨询题106.1 整体搭建完成以后的测试106.2 调试中遇到的咨询题107 设计总结118 致谢129 参考文献1210 附录1310.1 设计实物图成效图13 10.2 程序清单1310.3 电路图14摘要本设计制作出一个三维立体显示图案的lED光立方。
本产品不仅能够像发光二极管点阵一样显示平面的静态或动态画面，还能够显示立体的静态或动态画面，打破了传统的平面显示方案。
同时又增加了显示的花样和立体图案显示成效，能够广泛用于传媒信息显示和各种装饰显示，为今后显示技术的进步和进展指导了方向，光立方显示比发光二极管点阵更具有视觉成效，而且画面图案更加丰富多彩。
本设计是用采为核心操纵器，ATMga32PU扩展I/O口，完成硬件电路设计。
通过软件编程操纵数据下载到单片机完成设计图案的显示。
软件采纳自上而下的模块化设计思想，使系统朝着分布式、小型化方向进展，增强系统的可扩展性和运行的稳固性。
我们的光立方要紧功能是在整体上实现画面立体的显示，实现动态的实时3D显示成效，同时能够按照要求改变程序的数组部分就可实现画面的自主定义，也可自己写更多美轮美奂的图形。
基于单片机的光立方课程设计报告
单片机课程设计报告题目基于单片机的4*4*4光立方设计系别计算机科学系专业计算机科学与技术班级学号姓名指导教师日期【摘要】当今社会，随着电子行业的不断开展，单片机的应用从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法，已广泛的应用在工业自动化、通信、自动检测、信息家电、电力电子航空航天等各个方面。
成为现代生产和生活中不可缺少的一局部。
我们学习单片机也一个学期了，此次单片机课程设计，我采用的是STC12C5A60S2系列的单片机，设计一个4*4*4模式的"光立方〞。
将LED灯分成4层，利用程序来编写各种不同的效果来控制LED的亮灭，最终使得整个立方体展现不同的变换，美轮美奂，绚丽多彩。
【关键词】单片机课程设计光立方1绪论1.1课题研究的背景"光立方〞一词正逐渐引起了全国人民的关注，并得到了全球的高度肯定。
所谓"光立方〞：就是在平面LED根底上开展起来的新的显示技术，通过复杂的程序控制，在三维空间能够显示具有立体感的图形、动画等。
由此，也掀起了光立方的设计与学习热潮，在原有的根底上不断增加难度，增加变换把戏，吸引电子爱好者对其研究、创新。
光立方是由LED灯组成，由于发光二级管质量比较稳定，使用寿命长，不用频繁地去更换，能减少本钱，更节能。
光立方作为一种特殊的显示资源，已用于一些广告行业、家庭、娱乐厅、会议室、大型演唱会、城市地标广场等场所的布置和装饰，还可以用于更广泛方面，具有广阔的应用前景。
1.2课题研究的意义本次毕业设计一改传统的平面流水灯的风格，而是从平面向立体开展，通过更宽广的三维空间呈现出更加绚丽的效果，直接冲击着人们审美视觉，不在停留在乏味的平面成像。
光立方主体局部由64个LED灯组成，在制作过程中锻炼学习动手焊接能力，并以低本钱，智能化产品对实现经济利益、商业价值的形成具有积极的推动作用。
光立方的研究极具创意和启发，而且可以低本钱、高效益的研究未来的3D技术。
毕业课程设计--光立方
摘要本设计制作出一个三维立体显示图案的LED光立方。
本产品不仅可以像发光二极管点阵一样显示平面的静态或动态画面，还可以显示立体的静态或动态画面，打破了传统的平面显示方案。
同时又增加了显示的花样和立体图案显示效果，可以广泛用于传媒信息显示和各种装饰显示，为将来显示技术的进步和发展指导了方向，光立方显示比发光二极管点阵更具有视觉效果，而且画面图案更加非富多彩。
本设计是采用AT89S52单片机为核心控制器，八D边沿触发器（三态）74LS573扩展I/O口，完成硬件电路设计。
通过软件编程控制数据下载到单片机完成设计图案的显示。
软件采用自上而下的模块化设计思想，使系统朝着分布式、小型化方向发展，增强系统的可扩展性和运行的稳定性。
关键词: 52单片机;74HC573锁存器;8*8*8LED显示;ABSTRACTThis design produced a three-dimensional pattern of the LED light cube. This product can not only like a light-emitting diode dot matrix display plane static or dynamic screen can also display three-dimensional static or dynamic images，and to break the traditional program.While increasing the display patterns and three-dimensional effect can be widely used to display and decorative display for future progress and development to guide the direction，light cube display more visual effects than the light-emitting diode dot matrix，and the picture is more rich colorful. With a combination of graphics and characters more perfect display characteristics.The design is AT89S52 MCU core controller,eight D edge flip-flop 74LS574 (tri-state) expansion I/O port completion of the hardware circuit design. Programmed by software to control the data is downloaded to the MCU to complete the designs of the show. This design software is a top-down modular design,the system moving in the direction of distributed，small development,enhance the stability of the system's scalability and running.KEY WORDS: 52single-chip;74HC573latch;8*8*8 3DLED;目录1、设计要求与方案 (1)1.1设计目的 (1)1.2设计要求 (1)1.3设计思路 (1)1.4设计的总体要求及方案选择 (2)2、工作原理 (3)2.1模块的简介 (3)2.2 3DLED光立方工作原理 (4)3、方案选择 (5)3.1电源的选择 (5)3.2 3D显示核心控制器 (5)3.3 I/O口扩展芯片的选择 (6)3.4 LED发光显示二级管 (6)4、硬件整体设计概述及功能分析 (8)4.1 系统概述 (8)4.2 系列单片机简介 (9)4.3 时钟电路设计 (9)4.4 复位电路设计 (10)4.5 74HC573芯片连接电路图与介绍 (11)5、主程序设计思路 (13)5.1程序流程框图 (13)5.2显示程序的设计 (13)5.2.1 LED显示屏的数据传送 (13)5.2.2 显示程序的设计 (14)6、硬件电路设计 (15)6.1 单片机与74HC573连接线路图 (15)6.2 LED焊接方法 (15)6.2.1焊前准备工作 (15)6.2.2焊接 (16)6.3 整体实物图 (17)7、程序设计分析与选择 (18)7.1单片机C语言主要特点 (19)7.2单片机C语言与标准语言的区别 (19)7.3数据类型的选用 (20)7.4算法设计问题 (20)7.5数据存储器的分配 (21)7.6单片机C语言与汇编语言的混合编程 (21)7.7程序分析选择 (23)8、程序设计 (24)9、设计结果分析 (28)总结 (30)致谢 (31)参考文献 (32)1、设计要求与方案1.1 设计目的在当今现代信息化社会的高速发展过程中，大屏幕显示已经从公共信息展示等商业应用向消费类多媒体应用渗透。
毕业课程设计--光立方 2
目录1、设计要求与方案 (1)1.1设计目的 (1)1.2设计要求 (1)1.3设计思路 (1)1.4设计的总体要求及方案选择 (2)2、工作原理 (3)2.1模块的简介 (3)2.2 3DLED光立方工作原理 (4)3、方案选择 (5)3.1电源的选择 (5)3.2 3D显示核心控制器 (5)3.3 I/O口扩展芯片的选择 (6)3.4 LED发光显示二级管 (6)4、硬件整体设计概述及功能分析 (8)4.1 系统概述 (8)4.2 系列单片机简介 (9)4.3 时钟电路设计 (9)4.4 复位电路设计 (10)4.5 74HC573芯片连接电路图与介绍 (11)5、主程序设计思路 (13)5.1程序流程框图 (13)5.2显示程序的设计 (13)5.2.1 LED显示屏的数据传送 (13)5.2.2 显示程序的设计 (14)6、硬件电路设计 (15)6.1 单片机与74HC573连接线路图 (15)6.2 LED焊接方法 (15)6.2.1焊前准备工作 (15)6.2.2焊接 (16)6.3 整体实物图 (17)7、程序设计分析与选择 (18)7.1单片机C语言主要特点 (19)7.2单片机C语言与标准语言的区别 (19)7.3数据类型的选用 (20)7.4算法设计问题 (20)7.5数据存储器的分配 (21)7.6单片机C语言与汇编语言的混合编程 (21)7.7程序分析选择 (23)8、程序设计 (24)9、设计结果分析 (28)总结 (30)致谢 (31)参考文献 (3)1、设计要求与方案1.3 设计思路本设计根据二极管点阵的原理由单片机I/O口控制点亮不同的二极管从而组成出不同的画面，根据人眼的视觉暂留现象即当物体移去时视觉神经对物体的印象不会立即消失而是要延续0.1-0.4秒的时间，来设置每幅画面的延迟时间使连续的一系列画面呈现动态。
每一个层面的二极管阳极接在一起受一路I/O 口控制，实际电路中该路I/O口输出的控制信号通过5V继电器的吸合和断开来控制的，再输入发光二极管的阳极使其驱动。
888光立方课程设计
888光立方课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握光立方的基本原理和制作方法，培养学生的创新意识和动手能力。
具体分为三个部分：1.知识目标：学生能够理解光立方的物理原理，包括光的传播、反射、折射等；掌握光立方的制作流程和技巧。
2.技能目标：学生能够运用光立方原理，独立完成一个光立方的设计和制作；培养学生的团队协作能力和问题解决能力。
3.情感态度价值观目标：学生能够认识到光立方在科技领域的应用价值，激发对科技创新的热爱和好奇心；培养学生的创新精神和实践能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括光立方的原理、制作方法和应用。
具体安排如下：1.第一章：光立方概述，介绍光立方的定义、发展历程和应用领域；2.第二章：光立方的物理原理，讲解光的基本性质、光的传播、反射、折射等现象；3.第三章：光立方的制作材料和工具，介绍光立方制作所需的材料、工具及其使用方法；4.第四章：光立方的制作流程，讲解光立方的设计、搭建、调试和优化等环节；5.第五章：光立方的创新应用，介绍光立方在各个领域的应用案例，探讨光立方的未来发展。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程采用多种教学方法相结合的方式，包括：1.讲授法：教师讲解光立方的基本原理、制作方法和应用，引导学生掌握相关知识；2.实践操作法：学生动手制作光立方，培养学生的实践能力和创新意识；3.案例分析法：分析光立方的实际应用案例，帮助学生了解光立方的应用价值；4.小组讨论法：学生分组讨论光立方的制作过程中的问题，培养团队协作能力。
四、教学资源为了支持教学内容的实施，本课程准备以下教学资源：1.教材：《光立方制作教程》，为学生提供系统的学习材料；2.参考书：《光学原理与应用》、《创新制作教程》等，为学生提供拓展阅读资料；3.多媒体资料：制作光立方的视频教程、动画演示等，帮助学生更好地理解光立方的制作过程；4.实验设备：为学生提供光立方制作所需的实验材料和设备，如LED灯、电路板、显微镜等。
444光立方课程设计
444光立方课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握光立方的基本概念、原理和应用，提高学生的科学素养和解决问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：学生能够理解光立方的定义、特点和基本原理，掌握光立方的构造方法和操作技巧，了解光立方的应用领域。
2.技能目标：学生能够运用光立方进行简单的计算和建模，能够利用光立方解决实际问题，提高学生的科学思维和创新能力。
3.情感态度价值观目标：学生能够认识到光立方在科学技术和社会发展中的重要性，增强对科学的兴趣和好奇心，培养学生的科学精神和责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括光立方的基本概念、原理和应用。
具体内容包括：1.光立方的定义和特点：介绍光立方的概念，解释光立方的特性和优势，引导学生了解光立方的应用前景。
2.光立方的构造方法：讲解光立方的构造原理和方法，引导学生掌握光立方的制作技巧，培养学生的动手能力。
3.光立方的操作技巧：介绍光立方的操作方法和技巧，通过实际操作练习，使学生熟练掌握光立方的使用。
4.光立方的应用领域：讲解光立方的应用案例，使学生了解光立方的应用范围和价值，激发学生的学习兴趣。
三、教学方法为了实现教学目标，本课程将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
具体方法如下：1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握光立方的基本概念和原理，引导学生理解光立方的构造方法和操作技巧。
2.讨论法：学生进行小组讨论，促进学生之间的交流和合作，培养学生的科学思维和创新能力。
3.案例分析法：通过分析光立方的应用案例，使学生了解光立方的实际应用，引导学生运用光立方解决实际问题。
4.实验法：安排学生进行实验操作，使学生亲身体验光立方的构造和操作过程，提高学生的动手能力和实践能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本课程将选择和准备适当的教学资源。
具体包括：1.教材：选择适合学生水平的教材，为学生提供系统的学习材料，帮助学生掌握光立方的基本概念和原理。
444光立方课程设计
444光立方课程设计一、教学目标本课程旨在让学生掌握光立方的基本概念、原理和应用，培养学生的空间想象能力和创新能力。
具体目标如下：1.知识目标：学生能够理解光立方的定义、特点和基本原理，了解光立方的应用领域，如光学、物理、数学等。
2.技能目标：学生能够通过观察、实验和计算，分析和解决光立方相关的问题，提高学生的实践操作能力和科学思维能力。
3.情感态度价值观目标：学生能够培养对光立方的兴趣和好奇心，提高学生对科学探究的热情和积极性，培养学生的团队合作意识和创新精神。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括光立方的定义和特点、光立方的原理和计算方法、光立方的应用领域等。
具体安排如下：1.第一章：光立方的定义和特点，介绍光立方的概念和特点，理解光立方的基本性质。
2.第二章：光立方的原理和计算方法，学习光立方的原理和计算方法，掌握光立方的操作技巧。
3.第三章：光立方的应用领域，了解光立方的应用领域，如光学、物理、数学等，探索光立方的实际应用案例。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
具体方法如下：1.讲授法：通过教师的讲解，介绍光立方的基本概念、原理和应用，帮助学生建立知识框架。
2.讨论法：学生进行小组讨论，分享对光立方的理解和思考，促进学生之间的交流和思维碰撞。
3.案例分析法：分析光立方的实际应用案例，让学生了解光立方的应用领域和实际价值。
4.实验法：进行光立方实验操作，让学生亲身体验光立方的原理和应用，提高学生的实践能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，如《光立方导论》、《光立方实验指导》等，作为学生学习的主要参考资料。
2.参考书：提供相关的参考书籍，如《光学原理》、《数学模型》等，供学生进一步深入学习和研究。
3.多媒体资料：制作精美的多媒体课件和教学视频，通过图文并茂的形式，生动展示光立方的原理和应用。
444光立方设计报告
444光立方设计报告目录第1章摘要 (1)第2章绪论 (2)第3章设计目的与要求 (3)3.1 设计目的 (3)3.2 设计要求 (3)第4章 444光立方基础技术 (4)4.1 STC89C52的标准功能 (4)4.2 STC89C52的主要特性 (5)4.3 STC89C52的器件参数 (6)第5章总体方案设计 (7)5.1 单片机资源分配情况 (7)5.2复位电路 (8)5.3 时钟电路 (8)5.4系统框图和程序流程图 (9)5.5系统的工作原理图 (10)第6章系统调试与测试 (13)第7章总结与展望 (14)第8章致辞 (15)第9章参考文献 (16)附录（原理图、源程序） (17)摘要当今社会，随着电子行业的不断发展，单片机凭借着其极高的性能价格比，受到人们的重视和关注，应用广泛，发展迅猛。
单片机体积小，质量小，抗干扰能力强，对环境要就不高，价格低廉，灵活性好，已广泛的应用在工业自动化、通信、自动检测、信息家电、电力电子航空航天等各个方面。
成为现代生产和生活中不可缺少的一部分。
关键词：光立方单片机 STC89C52AbstractIn today's society, with the continuous development of electronic industry, single-chip microcomputer with its extremely high cost performance, is people's attention and concern, wide application, is developing rapidly. SCM small size, small quality, strong anti-jamming capability, the environment is not high, low price, good flexibility, has been widely used in industrial automation, communications, automatic detection, information home appliances, power electronics, aerospace and other aspects. Become an indispensable part of modern production and life.Keywords: light cube microcontroller STC89C52绪论为了让我们更加深入的了解单片机的原理及其部结构和功能，黄老师让我们用51单片机制作一个小作品，于是，我们组选择了制作4*4*4的光立方。
光立方单片机课程设计报告资料
通信工程专业单片机系统课程设计8*8*8光立方学院：信息与通信工程学院（系）专业：通信工程学生姓名：栾佳玉/常雅楠学号：2014136113/2014136102指导教师：宋修锐完成日期：2016.05.24大连民族大学目录1 设计背景及要求III1.1 研究背景III1.2 设计要求III2 系统方案设计IV2.1 系统方案框图IV3 系统硬件电路设计V3.1 单片机最小系统V3.2 uln2803电路设计VI3.3 74hc573电路设计VII3.4 显示电路设计VIII4 系统软件设计IX4.1 定义IX4.2软件设计IX4.3主程序部分IX4.4显示部分IX5 系统调试X 结论XI 参考文献XII 附录一系统硬件电路图XIII 附录二实物照片（有通电运行的照片）XIV 附录三系统完整程序代码（加注释）XVI1 设计背景及要求1.1 研究背景在当今现代信息化社会的高速发展过程中，大屏幕显示已经从公共信息展示等商业应用向消费类多媒体应用渗透。
随着宽带网络的发展，数字化的多媒体内容将在信息世界中占据主流，新型的大屏幕显示设备将代替传统电视机成为人们享受信息和多媒体内容的中心。
为追求舒适、逼真、清晰的3D视频显示，为此制作出一个三维立体显示图案的LED光立方。
该设计方案将打破了传统的平面显示视频的方法，该方案设计的LED 显示屏显示画面色彩鲜艳，立体感强，静如油画，可以广泛应用于广告公司、交通运输、车站、商场、医院、宾馆、证券市场、工业企业管理等公共场所。
1.2 设计要求一、基本要求（1）设计制作一个8*8*8的三维的发光二极管显示方阵，能够通过编写程序来实现对每一个发光二极管的控制。
（2）能够实现图像，符号或者文字的静态显示。
（3）能够实现图像，符号，或者文字的立体图像的简单的动态显示。
二、扩展要求（1）可实现图形、符号和文字的旋转、缩放等多种显示模式。
（2）可以利用无线传输的方式来遥控光立方的显示模式。
led_光立方课程设计
led_光立方课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解光立方的基本原理，掌握LED的发光特性及电路连接方式。
2. 学生能够运用数学知识，设计出符合要求的光立方结构。
3. 学生了解光立方在现实生活中的应用，如照明、装饰等领域。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，动手搭建一个简易的光立方模型。
2. 学生能够通过编程控制光立方的亮灭、颜色变化等，提高动手实践能力。
3. 学生能够运用团队协作、沟通技巧，共同完成光立方的设计与制作。
情感态度价值观目标：1. 学生对科学探究产生兴趣，培养创新精神和实践能力。
2. 学生认识到科技与生活的紧密联系，增强环保意识，关注可持续发展。
3. 学生在团队协作中学会互相尊重、互相帮助，培养良好的合作精神。
本课程针对中学生设计，结合学生年龄特点，注重实践性与创新性。
课程内容紧密联系课本知识，旨在帮助学生将理论知识运用到实际中，提高学生的动手能力和解决问题的能力。
通过课程学习，使学生达到以上所述的具体学习成果，为后续的教学设计和评估提供明确方向。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下三个方面：1. 光立方原理与设计- 介绍LED的基本原理、发光特性和应用。
- 学习光立方的基本结构、设计方法及制作步骤。
- 结合数学知识，分析光立方的几何形状、尺寸及光学效果。
2. 光立方制作与编程- 学习光立方电路的连接方法，掌握电子元件的使用。
- 动手搭建光立方模型，熟悉工具和材料的使用。
- 学习编程知识，掌握光立方的控制原理，实现亮灭、颜色变化等功能。
3. 光立方应用与拓展- 了解光立方在现实生活中的应用，如照明、装饰等。
- 探讨光立方在节能、环保方面的优势，关注可持续发展。
- 拓展学生思维，激发创新意识，尝试对光立方进行改进和创新。
教学内容参考教材相关章节，结合课程目标，制定以下教学进度：第一课时：光立方原理与设计第二课时：光立方制作与编程（上）第三课时：光立方制作与编程（下）第四课时：光立方应用与拓展三、教学方法为了提高教学效果，激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用以下多样化的教学方法：1. 讲授法：教师通过生动的语言和形象的表达，向学生传授光立方的基本原理、设计方法等理论知识。
光立方
电子课程设计——光立方学院：电子信息工程学院专业、班级：姓名：学号：指导教师：李小松2013年12月目录一、设计任务与要求 (3)二、总体框图 (4)三、选择器件 (5)四、功能模块 (8)五、总体设计电路图 (12)光立方一、设计任务与要求本设计要求制作出一个8x8x8的三维发光二极管显示方阵，能够通过编程来控制每个发光二极管的亮灭，利用人眼的视觉暂留效果，从而显示出不同的静态或动态画面。
硬件部分由主控电路，驱动电路，显示电路.其中各电路部分的具体要求如下：1.1主控电路：尽量使用内存量大的控制芯片作为主控模块，因为光立方的程序量较大，普通的8051单片机的内存是不够用的。
另外尽量使用处理速度快的主控芯片，为了产生所谓的动画效果，光立方每层LED灯的亮灭要求刷新速度很快，因此单片机的处理速度越快越好。
2.2驱动电路要求使用驱动能力高的并且集成度高的芯片作为驱动模块，8*8*8光立方要求的LED灯多达512个，如果这些灯全部点亮的话，会需要很大的电流，所以所选择的的驱动芯片一定要有足够的驱动能力，另外集成度高的芯片往往能为硬件的搭接提供方便。
2.3显示电路显示部分对LED灯的要求是LED自身的管脚长度尽量要长，这样在灯与灯之间焊接的时候就可以完全靠它们自身的管脚来搭接，而不需要再外接其他的支架，使光立方整体电路的焊接变得简单容易，并且整洁美观。
其次对LED灯的发光亮度要求是不能太亮，否则灯与灯之间会相互影响，从而影响整体的动画效果。
本设计的难度主要在512个LED灯的搭建上，焊接的时候必须要有耐心，如果在整个光立方都已搭接完成的时候才发现某个地方出现虚焊、漏焊等现象，那么后果是不堪设想的，所以最好是焊了一小部分电路后对其进行测试，一边搭建电路，一边测试电路，这样会在发现问题的情况下及时进行修改，切不可一次性将光立方搭建成型，而后再测试，那时要再修改可要大费周章了。
其次是软件的编写，在写程序的时候一定将原理搞清楚，这样写起来会得心应手，尽量在有能力的情况下多编写一些静态或者动态画面，增强自己的3D编程能力。
444光立方课程设计
444光立方课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解光立方的基本原理，掌握光立方中光的传播、反射、折射等物理现象。
2. 学生能掌握光立方中光学元件的使用，如透镜、反射镜等，并了解其在光路中的作用。
3. 学生能运用数学知识，如几何、三角等，分析光立方中光路的变化和计算相关参数。
技能目标：1. 学生能运用光立方设备进行实验操作，掌握基本的实验技巧和数据处理方法。
2. 学生能通过团队合作，设计并搭建光路，解决实际问题。
3. 学生能运用所学知识，创新设计光立方应用，提高实际操作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习光立方，培养对物理科学的兴趣和好奇心，增强探究精神。
2. 学生在团队合作中，学会相互尊重、沟通协作，培养团队精神和责任感。
3. 学生通过光立方课程，认识到物理知识在实际应用中的价值，提高学以致用的意识。
本课程针对四年级学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，设计具有实用性和趣味性的光立方教学内容。
通过本课程的学习，学生将掌握光立方的基本知识和技能，提高解决问题的能力，同时培养良好的情感态度价值观。
课程目标具体明确，便于后续教学设计和评估。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面：1. 光立方基本原理：- 光的传播、反射、折射等物理现象；- 光学元件（透镜、反射镜等）的作用及其在光路中的应用；- 光路分析及几何、三角等数学知识的运用。
2. 实践操作与技能培养：- 光立方设备的认识与操作；- 实验技巧和数据处理方法；- 设计并搭建光路，解决实际问题。
3. 创新设计与团队协作：- 光立方应用的创新设计；- 团队合作能力的培养；- 物理知识在实际应用中的价值体现。
教学内容按照以下教学大纲安排和进度：第一周：光立方基本原理学习，光学元件的认识；第二周：光的传播、反射、折射现象实验，光路分析；第三周：透镜、反射镜在光路中的应用，几何、三角知识运用；第四周：实践操作，设计并搭建光路；第五周：创新设计光立方应用，团队协作与展示。
光立方课程设计说明书
《单片机技术》课程设计说明书光立方学院：电气与信息工程学院学生姓名：周剑波指导教师：贾雅琼职称副教授专业：电气工程及其自动化班级：1202学号：1230140245完成时间：2015年7月湖南工学院《单片机技术》课程设计课题任务书学院：电气与信息工程学院 专业：电气工程及其自动化 指导教师贾雅琼 学生姓名 周剑波课题名称 光立方 内设计内容及任务一、设计任务 设计一个具有特定功能的光立方。
二、设计内容 1、光立方的硬件系统 （1)单片机最小系统模块 （2）供电模块 （3）光立方显示模块 （4）键盘模块 （5）驱动模块 2、光立方的软件系统 （1）系统监控程序模块 （2）光立方显示程序模块 （3）键盘程序模块三、设计要求该光立方上电或按键复位后能自动显示P.，进入准备工作状态。
该光立方可以通过键盘选择显示花样，切换花样，停止显示。
要求4×4的光立方硬件，并且显示四种及以上花样。
主主要参考资料[1]李广弟.单片机基础[M].第3版.北京：北京航空航天大学出版社，2003.6.[2]李全利.单片机原理及应用（C51编程）[M].北京：高等教育出版社，2012.12. [3]马忠梅.单片机的C 语言应用程序设计[M].第4版.北京：北京航空航天大学出版社，2003.6.[4]李光飞.单片机C 程序设计指导[M].北京:北京航空航天大学出版社，2003.01. [5]李光飞.单片机课程设计实例指导[M].北京:北京航空航天大学出版社，2004.9.教研室意见教研室主任：（签字）年 月 日摘要当今社会，随着电子行业的不断发展，单片机的应用从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法，已广泛的应用在工业自动化、通信、自动检测、信息家电、电力电子航空航天等各个方面。
成为现代生产和生活中不可缺少的一部分。
设计采用4*4*4的光立方模式，硬件主要分为七个模块：主控模块、驱动模块、显示模块、键盘模块、电源模块、复位模块、下载模块。
LED光立方课程设计
目录1 课程设计要求及总体方案介绍............................................ 错误！未定义书签。
1.1 设计课题任务要求..................................................... 错误！未定义书签。
1.2 3D LED光立方的优越性及主要应用........................ 错误！未定义书签。
1.3 设计课题主要原理..................................................... 错误！未定义书签。
1.4 3D LED设计总体方案................................................ 错误！未定义书签。
2 硬件系统设计........................................................................ 错误！未定义书签。
2.1 硬件各部分电路原理介绍......................................... 错误！未定义书签。
2.2 LED灯的选择.............................................................. 错误！未定义书签。
2.3 LED灯制作过程.......................................................... 错误！未定义书签。
3 软件系统设计........................................................................ 错误！未定义书签。
3.1 3DLED主函数及主流程图.......................................... 错误！未定义书签。
光立方(含程序)毕业设计
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
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作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
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作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
【精品】8x8x8的光立方设计
8x8x8的光立方设计《单片机技术》课程设计说明书8*8*8的光立方学院：电气与信息工程学院学生姓名：指导教师：职称讲师专业：电气工程及其自动化班级：学号：完成时间： 2015年07月光立方不仅可以像发光二极管点阵一样显示平面的静态或动态画面，还可以显示立体的静态或动态画面，打破了传统的平面显示方案。
同时又增加了显示的花样和立体图案显示效果，可以广泛用于传媒信息显示和各种装饰显示，为将来显示技术的进步和发展指导了方向，光立方显示比发光二极管点阵更具有视觉效果，而且画面图案更加非富多彩。
本设计包括硬件系统的设计和软件系统的设计。
其中硬件系统包括核心控制器AT89S52单片机；驱动电路模块：ULN2803作为层驱动，74LS573作为行驱动和列驱动；时钟信号电路模块：采用普通晶体时钟源，其中晶体用12MHZ 的石英晶振；显示模块：由512个发光二极管组成；供电模块:使用5V移动电源作为供电电源；键盘模块：由四脚按键组成。
软件系统包括系统监控程序模块，光立方显示程序模块，键盘程序模块。
通过软件编程控制数据下载到单片机完成设计图案的显示。
软件采用自上而下的模块化设计思想，使系统朝着分布式、小型化方向发展，增强系统的可扩展性和运行的稳定性。
关键词: AT89S52单片机;74HC573锁存器;8×8×8LED显示;ULN28031 设计要求与方案 (1)1.1 设计目的 (1)1.2 设计要求 (1)1.3 设计方案 (1)2 光立方的工作原理 (2)2.1 模块简介 (2)2.2 工作原理 (3)3 方案选择 (4)3.1 电源的选择 (4)3.23D显示核心控制器 (4)3.3I/O口扩展芯片的选择 (5)3.4LED发光二级管 (6)4 硬件整体设计概述及功能分析 (7)4.1 系统概述 (7)4.2 单片机简介 (8)4.3 时钟电路设计 (9)4.4 复位电路设计 (10)4.574HC573芯片介绍 (10)4.6 ULN2803芯片介绍 (11)5 硬件电路设计 (12)5.1 硬件电路元件分布图 (12)5.2 LED灯焊接方法 (12)5.2.1 焊接前准备工作 (12)5.2.2 焊接 (13)5.3 整体实物图 (13)6 主程序设计 (15)6.1 程序流程框图 (15)6.2 显示程序的设计 (16)7 设计结果分析 (17)结束语 (20)参考文献 (21)致谢 (22)附录 (23)附录A 元件清单 (23)附录C 程序清单 (24)1 设计要求与方案1.1 设计目的在当今现代信息化社会的高速发展过程中，大屏幕显示已经从公共信息展示等商业应用向消费类多媒体应用渗透。
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江苏师范大学物电学院课程设计报告课程名称：光学课程设计题目：LED光立方设计专业班级：光电信息科学与工程 13物81学生姓名：郭程程学生学号： 130228004日期： 2015年12月16号指导教师：蔡廷栋物电学院教务部印制基于STC12C5A60S2单片机的LED光立方设计摘要本文详细的介绍了光立方的搭建过程，以51系列的单片机STC12C5A60S2为主要的控制芯片，由512个LED通过共阴的形式连接起来，由74HC573为扩展单片机的I/O口，用ULN2803为驱动电路，形成一个规格为8*8*8(长，宽，高)14cm*14cm*20cm立方体,还介绍了这款芯片的特点和使用方法及在调试过程中遇到的软件和硬件方面的问题及解决方法，详细的阐述了光立方的设计原理和架构方法，对光立方目前存在的意义也进行了详细的介绍。
关键词：光立方；74HC573；单片机；ULN2803；LEDThe LED light cube design based onSTC12C5A60S2 microcontrollerAbstractThis PaPer introduCes the ProCess of Building Light CuBe, with 51 Series MCUSTC12C5A60S2 as the main Control ChiP, ConneCted By 512 LED By CO Yin form, By74HC573 for the exPansion of the MCU I/O Port, using ULN2803 as the drive CirCuit, the formation of a sPeCifiCation for 8*8* 8 (length, width, height) the 14Cm*14Cm*20Cm CuBe, also introduCes the CharaCteristiCs and methods of use of the ChiP and software and hardware in the ProCess of deBugging ProBlems and solutions, desCriBed in detail the design PrinCiPle and arChiteCture method Light CuBe, the CuBe existed at Present signifiCanCe have also Been introduCed in detail.Keywords:Light CuBe; 74HC573; STC12C5A60S2; ULN2803; LED目录1 概述 (7)1.1光立方原理 (7)1.2 3DLED光立体的优越性以及主要应用 (8)2设计课题硬件系统的设计 (3)2.1 LED管脚搭接方法： (3)2.2设计课题电路原理图 (4)2.3设计课题电路PCB图 (6)2.4 设计课题电路元器件布局图 (7)2.5 设计课题元器件清单 (8)3 设计课题软件系统的设计 (9)3.1 3dLED光立方代码图形 (9)3.2 设计课题软件系统程序清单 (12)4 设计结论 (17)4.1 设计总结与使用说明 (18)4.2 电路的调试和调试出现的问题 (18)4.3设计体会 (18)结束语 (19)参考文献 (20)1 概述1.1光立方原理光立方也就是LED的立体阵列，一般的LED是平面的，比如一个字，而光立方则是在多个等间距的平面再组合成一个立体。
这样就可以显示真3D图形。
8*8*8光立方我们把它拆成8个面，如下图，每个面64个灯，或说成64束。
我们要控制这64个灯使其自由变换，然后控制每个层依次点亮即可。
图1学过点阵的都知道，如果要控制8*8点阵，需要16个引脚，那么8*8*8点阵我们再用8个引脚充当8*8点阵的总开关即可，我们只要把64个LED灯的阴极连接在一起就可以了。
图21.2 3DLED光立体的优越性以及主要应用1. 3DLED以其功耗低，寿命长，亮度高，视角大，可视距离远等优点而具有极为广阔的发展前景。
随着人们生活水平的提高，3DLED逐渐应用于各行各业。
人们对其的要求也越来越高，已经不再满足于二维平面，进而转向三维平面。
3DLED的出现是一个很好的契机。
2.3DLED光立体极具观赏性，人们可以根据自己的要求，设计不同的图案，展现不同的立体效果。
可以说它是变幻无穷的。
因其极大地观赏性，使人们在接受信息，数据的同时更加印象深刻，使信息的传输更有效率。
3. 随着3D技术的逐步发展，3DLED被广泛应用于现实生活中，比如LED显示屏，LED图像，LED立体摄影。
这些技术在我们的生活中随处可见，电影院，会议场合，舞台设计，以及各种娱乐场所。
2设计课题硬件系统的设计2.1 LED管脚搭接方法：为了保持整体的通透性，立体感，3dLED光立方没有设计额外的支架，所有的搭接直接用LED的管脚。
1.水平折弯：基本徒手可以完成，将512个LED灯的阴极都弯曲成90度，为了焊接的统一性，折弯时尽量保持角度的统一，还要注意区分阴极与阳极，由于我们做的是共阴，所以将阴极折弯。
如图3图3 LED灯弯曲成90度2.垂直折弯：为了让阴极摆出发光体一部分，使其与上下的LED搭接，可利用尖嘴钳对LED进行垂直折弯。
3.由点到线：自备一块木板，在上面打8*8的64个孔，每个孔的间距大约为2cm，将折好的LED插入一排后，其阴极正好搭接在一起，进行焊接，图4，实现LED共阴。
因为LED很脆弱，很容易因为焊接时温度过高而烧坏LED,所以每次焊接完后都要去检查每个灯是否会亮，这是很重要的一步。
图44.由线到面：将焊接好的一条一条的LED平躺在平面上，将露出的LED的阴极折成直角，使其可以与前后同一层LED的阴极进行焊接，实现8*8平面的层共阴。
如图5，当你插好64个灯珠后，还要在做些准备工作，只要弯折的长度适合，管脚的末端会多出几毫米搭接到临近的弯折点上，，给所有的焊点先上锡，时间不要过久，免得烧坏了灯珠。
管脚上锡搞好后，再焊接时只需一手用镊子夹稳管脚，在用烙铁烫一下就好了，镊子夹的时候就先矫正了灯珠位置，确定无误后，再那烙铁补上这最后一下，第一个平面焊接好后就是这个样子：图55.又面到体：将焊接好的一个一个LED面叠起来，进行焊接，如图6，实现8*8*8光立方。
一个平面搞定后，不要觉得这样就完成了，把灯取下来之前，先用万用表检查，电子表有专门检查二极管的档，比机械的要方便些。
确保你焊接好的灯珠都是会亮的，焊接的时候，难免有的灯珠被烫坏或者有正负短接的地方；把灯珠在模板上取下的时候，要比较温柔，这个想必大家都会，取下之后呢，在仔细检查正面和背面有没有焊锡不够的地方（因为在模板上你只焊接到了一面，另一面肯定有焊锡不够、不均匀之处），小心的补上焊锡，这样以后就不会开焊了！要不然组装后，你再想补修开焊点，那想都不要想，所以，现在不要怕麻烦，有耐心，慢慢来需要说明的是，从第二层开始，就得注意层面的摆放了，上一层的管脚向下弯折90度后，慢慢的向下放，保证管脚不能和下一层的短接。
第一二层没什么问题，第三次开始，就开始有难度了，越往后越难，因为管脚越来越密集，上层的管脚往下插的时候，要需要长时间的镊子矫正，才能完全放稳。
图66.8*8*8光立方大功告成。
如图7。
LED的焊接，把2个LED的负极焊接在一起。
注意焊接时候速度要快，要不然温度会损害LED.还有就是LED的负极不要碰到正极。
图77.焊接完毕通电后效果图，图8。
图8LED通电后效果图2.2设计课题电路原理图2.5 设计课题元器件清单3 设计课题软件系统的设计3.1 3dLED光立方代码图形显示正方体6x6x6翻转正方体拼图3.2 设计课题软件系统程序清单#include<reg52.h>#include<intrins.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuchar code f2[8][8]={0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,0x00, 0x7E, 0x42, 0x42, 0x42, 0x42, 0x7E, 0x00,0x00, 0x42, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x42, 0x00,0x00, 0x42, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x42, 0x00,0x00, 0x42, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x42, 0x00,0x00, 0x42, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x42, 0x00,0x00, 0x7E, 0x42, 0x42, 0x42, 0x42, 0x7E, 0x00,0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, }; //显示正方体6x6x6 uchar code f7[8][8]={0x00, 0x1E, 0x21, 0xC1, 0xC1, 0x21, 0x1E, 0x00,0x00, 0x1E, 0x21, 0xC1, 0xC1, 0x21, 0x1E, 0x00,0x00, 0x1E, 0x21, 0xC1, 0xC1, 0x21, 0x1E, 0x00,0x00, 0x1E, 0x21, 0xC1, 0xC1, 0x21, 0x1E, 0x00,0x00, 0x1E, 0x21, 0xC1, 0xC1, 0x21, 0x1E, 0x00,0x00, 0x1E, 0x21, 0xC1, 0xC1, 0x21, 0x1E, 0x00,0x00, 0x1E, 0x21, 0xC1, 0xC1, 0x21, 0x1E, 0x00,0x00, 0x1E, 0x21, 0xC1, 0xC1, 0x21, 0x1E, 0x00, }; 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